Uas Geo Bieeee.docx

FISIKA SUMBER ARUS LISTRIK Elemen listrik adalah suatu komponen yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik Sumber arus listrik memaksa elektron bergerak mengelilingi rangkaian listrik dari kutub negatif ke kutub positif Beda potensial sumber arus adalah besarnya joule per coulomb yang mampu diberikannya ketika dihubungkan dalam rangkaian listrik Selain generator, arus listrik juga dihasilkan oleh sel listrik Elemen volta adalah sel listrik pertama Sel paling sederhana tersusun dari electrode positif (anode) dan negatif (katode) serta zat yang berfungsi sebagai elektrolit Sel listrik dibagi menjadi 2 yaitu : 1. Sel primer : tidak bisa diisi muatan lagi jika muatan telah abis o Co : sel sederhana,Sel kering, Sek alkalin (serbuk seng(anode), mangan dioksida (katode), serta pasta yang terbuat dari kalium hidroksida dan seng oksida (elektrolit )) 2. Sel sekunder : dapati dimuati kembali jika muatan sel telah habis o Energi listrik berubah menjadi energi kimia = saat sel sekunder dimuati o Energi kimia berubah menjadi energi listrik = saat sel sekunder digunakan o Co: sel timbel-asam, sel nicad, sel natrium-sulfida(dikembangkan), fuel cell (dikembangkan), dan sel surya (dikembangkan) Baterai /sel kering Bagian-bagian 1. Batang karbon: kutub positif 2. Seng : kutub negatif 3. Pasta (salamoniak (ammonium klorida, NH4Cl), bubuk karbon, mangan dioksida (MnO2)) : larutan elektrolit dan untuk menghasilkan beda potensial dan penumpukan muatan Beda potensial : 1,5 V

Aki (akumulator) Bagian-bagian 1. Timah hitam (timbal, Pb) : kutub negatif 2. Timbal dioksida (PbO2) : kutub positif 3. Larutan asam sulfat (H2SO4) encer : larutan elektrolit

Sehingga menghasilkan timbal sulfat (PbSO4) akan mengurangi jumlah muatan sehingga arus listrik semakin kecil Dapat dikembalikan dengan cara menyetrum, sehingga elektron dialirkan kembali ke dalam aki sehingga terjadi reaksi kimia terbalik Cairan pada aki dari pekat menjadi encer Dinamo Mengubah energi gerak menjadi arus listrik Gulungan kawat ditempatkan di dekat magnet saat gulungan kawat berputar maka timbul arus listrik di ujuang gulungan kawat Elemen volta / sel sederhana Bagian-bagian 1. Lempeng Seng : kutub negatif 2. Lembeng tembaga : kutub positif 3. Larutan asam sulfat : larutan elektrolit timbul gelembung-gelembung gas hydrogen di sekitar pelat tembaga yang disebut polarisasi sehingga menghalangi elektrom yang menuju lempeng tembaga elemen volta dibuat oleh Alessandro Volta (1799) beda potensial 1 v Sel surya Pada jam tangan dan kalkulator Sumber energi utama bagi satelit Energi cahaya menjadi arus listrik Piezoeletrik Piezolektrik dari bahasa italia piezo yang artinya tekanan Jika diberikan beda potensial maka akan menimbulkan tekanan Semakin besar tekanan maka semakin besar arus listrik yang dihasilkan Co : Kristal barium titanat dan Kristal turmalin Co : mikrofon dan jam tangan Termokopel Energi kalor menjadi arus listrik Jenis kawat dihubungi ujung-ujungnya dengan ujung lain dibuat meningkat sehingga timbul arus listrik di antara sambungan kedua kawat Berasal dari jerman, Thomas seebeck 1821 Digunakan sebagai alat pengukur suhu ENERGI DAN DAYA LISTRIK

GGL adalah gaya gerak listrik yang dilambangkan ε yang disebut eplison GGL adalah beda potensial antara kutub-kutub sel ketika sumber tidak mengalir arus listrik Hambatan pada baterai disebut hambatan dalam Arus elektron pada baterai dari kutub negatif ke kutub positif sedangkan arus elektron pada baterai dari kutub positif ke kutub negatif □ I= □□□□□□□

Tegangan jepit = ε – I.r Energi listrik => memindahkan muatan listrik (potensial yang satu ke titik lain ) Satuan = joule (J) Simbol : work (W, usaha ) Konversu energi yaitu berubahnya suatu bentuk energi menjadi energi bentuk lainnya Listrik=> panas : setrika, solder, rice cooker, magic jar Listrik => bunyi : radio, televise, HP, bel listrik, sound system, klakson Listrik => cahaya : lampu TL , lampu neon, monitor, tabung TV Listrik => gerak : kipas angin, motor listrik, jam, mainan anak Listrik => kimia : aki, baterai Faktor : 1. Beda potensial/tegangan (V) 2. Hambatan (R) 3. Arus listrik (I) 4. Waktu (t) 5. Jumlah muatan (Q) Rumus : 1. W = V. Q 2. W = V.I.t 3. W= I.R.I.t □ 4. W= □ .t □

Pemanasan kawat terjadi karena terbentuknya energi kalor pada kawat Makin besar arus listrik yang mengalir, maka semakin tinggi pemanasan Energi kalor yang dimunculkan dari energi listrik disebut kalor joule Energi tidak dapat dimusnahkan dan diciptakan

Hukum kekekalan energi Jumlah kalor yang dikeluarkan = energi yang dibutuhkan V.I.t = m.c. ∆t m = massa c = kalor jenis ∆t = perubahan suhu Satuan energi listrik adalah Kwh (1 Kwh = 3,6 juta joule) Alat untuk mengukur energi listrik disebut Kwh-meter Daya listik (p) : energi listrik yang dimakai tiap satuan waktu P=□

□

P = V.I □ P =□ □

Co : 1. Setrika Elemen pemanas berupa bahan konduktor dengan hambatan jenis bahan yang cukup berada pada lapisan besi pada alas dan penutup setrika biasanya dilapis oleh isolator listrik berupa plastik tahan panas dan bahan keramik Ketika elemen pemanas mengalami kenaikan suhu, kalor yang timbul disalurkan ke lapisan besi sehingga lapisan tersebut menjadi panas Naiknya suhu pada lapisan besi sebanding dengan kalor yang diterima dari elemen pemanas Makin lama pemanasan dilakukan maka makin banyak kalor yang diserap oleh lapisan besi Lapisan besi juga melepaskan kalor ke udata Laju pelepasan kalor itu sebanding dengan pangkat empat lapisan besi (dinyatakan kelvun) Laju pemberian kalor oleh elemen panas lebih cepat daripada laju pelepasan kalor Saat mereka seimbang suhu besi tidak bisa berubah lg Namun setrika model baru terdapat bimetal,jika suhu cukup tinggi maka saklar akan terbuka sedangkan suhu kembali rendah maka saklar akan penutup 2. Kompor Elemen pemanas yang terbuat dari lilitan kawat dengan hambatan yang besar Energi listrik menjadi kalor Kalor yang dihasilkan akan disalurkan ke bahan yang dimasak Elemen pemanas memiliki hambatan yang lebih kecil dibanding setrika Terdapat juga saklar bimetal otomatis (prinsipnya sama dengan setrika ) Juga terdapat tombol penyetel 3. Solder Alat untuk menghubungkan kaki-kaki komponen elektronika dengan jalur-jalur pada PCB (printed circuit board )dengan mencairkan timah PCB merupakan sejenis papan isolator yang pada permukaannya telah dicetak jalur konduktor

Terbuat dari kawat dengan hambatan yang besar lalu dililitkan pada mata solder Kalor yang ditimbulkan akan meningkatkan suhu solder Suhu solder akan sedikit berada diatas titik lebur timah solder 4. Kipas angin Motor akan berputar saat dialiri arus listrik Putaran motor akan memutarkan baling-baling sehingga mengerakkan udara disekitar 5. Bel listrik Energi listrik menjadi energi kinetik Jika dialiri arus listrik, pemukul akan tertarik . pemukul seperti saklar terbuka namun arus listrik juga berhenti setelah itu pemukul kembali. Pemukul seperti saklar tertutup 6. Detector maling Terdapat saklar tipis yang akan dijepitkan diantara daun pintu atau jendela dengan kusen Saklar jenis ini berisi dua buah pelat logam kecil yang hampir bersentuhan, jika dijepit oleh daun pintu/jendela , maka kedua logam tersebut akan bersentuhan dan saklar dalam keadaan tertutup Dimanfaatkan untuk membunyi bel KEMAGNETAN Digunakan oleh bangsa china kurang lebih 4500 SM digunakan untuk petunjuk arah (kompas) Berasal dari kata magnetic/magnetit , magnesia (nama daerah di asia kecil yang ditemukan batu besi 2000 SM yang lalu ) Mulai di eropa pada 950 SM Magnet yang terdapat 2 kutub disebut dipol (dwikutub) magnet Artinya : tarikan sebuah magnet terhadap benda-benda lain Bentuk magnet yaitu tapal kuda, U, cakram, dan lainya Terdapat magnet alam yang terbentuk dengan sendirinya atau magnet buatan yang terbuat dari mengubah suatu benda yang semula tidak bersifat magnet hingga menjadi magnet Terdapat 2 macam yaitu magnet tetap dan magnet sementara Bahan-bahan yang termasuk : 1. Ferromagnetik Benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet Bisa menjadi magnet Co : besi, baja, nikel dan kobalt Dibagi 2 : Keras : sukar menjadi magnet, jangka waktu lama, co: baja dan alkomak Lunak: membuat elektromagnetik 2. Paramagnetik Ditarik lemah oleh magnet Tidak bisa jadi magnet Co : platina, aluminium 3. Diamagnetik

Ditolak lemah oleh magnet Tidak bisa jadi magnet Co : seng, bismuth Contoh : maglev (kereta melayang , di dalamnya terdapat superkonduktor dan hydrogen cari 181oc, rel kereta dialiri arus listrik, gaya gesek akan berkurang hanya gaya gesek badan dengan udara sehingga lebih cepat ) Hipotesa weber

Setiap magnet elementer memiliki arah tertentu yang disebut arah kutub magnet Jika seragam akan bersifat magnet dan sebaliknya Teori kemagnetan menyatakan bahwa sebuah magnet dapat dimodelkan terdiri dari sejumlah magnet-magnet sangat kecil, bernama magnet elementer Besi dan baja terdiri dari atom-atom magnet yang disebut magnet elementer Besi dan baja yang tidak bersifat magnet susunan magnet elementernya tidak teratur dan sebaliknya Baja akan tetap menjadi magnet sedangkan besi sementara Magnet elementer pada besi mudah diarahkan Pengaruh magnet pada magnet-magnet elementar benda bersifat magnetic dan jika awalnya tidak beratur di dekatan dengan magnet jadi rapi namun jika dijauh dengan magnet maka akan kembali ke semula Kutub utara dan kutub selatan magnet Paling kuat pada ujung-ujung Tengah : netral karena saling meniadakan Jika sejenis akan tolak menolak Jika tidak sejenis akan saling Tarik menarik Magnet dapat dihilangkan dengan cara pemanasan, dialiri oleh arus bolak balik, dan pemukulan Cara menyimpan : Simpan magnet batang secara berpasang-pasangan dengan kutub tidak sejenis saling berseberangan, tutup kedua ujung pasangan magnet dengan sepasang besi lunak yang bertindak sebagai penyimpan, sehingga magnet elementer dari magnet diarahkan membentuk rangkaian tertutup

Cara membuat magnetik Penggosokkan Kutub magnet yang dihasilkan diujung terakhir bahan selalu berlawanan dengan kutub magnet yang menggosokkan Harus secara teratur, searah, dan berulang

Mengunakan arus listrik

Gulungan kawat disebut solenoid Menggunakan kawat ber-email (kawat yang biasa dipakai pada lilitan trafo) Jika menggunakan baja akan menjadi magnet tetap sedangkan mengunakan besi akan menjadi magnet sementara Electromagnetik dapat diperkuat dengan : memperbanyak lilitan kawat, mengatur besar arus Memiliki keuntungan: 1. dapat diperkuat dengan memperbanyak lilitan 2. kekuatan magnet dapat diubah-ubah dengan mengatur besar aliran arus listrik 3. sifat kemagnetan sementara 4. posisi kedua kutub dapat dipertukarkan 5. lebih mudah disimpan Induksi

Gaya magnetik

Garis gaya magnet dari garis khayalan yang utara menuju selatan diluar magnet sedangkan di dalam magnet dari selatan menuju utara Garis gaya magnet : 1. Tidak pernah berpotongan 2. Semakin rapat garis-garis magnetiknya (fluks ) semakin kuat medan listrik 3. Dari utara menuju selatan Bumi memiliki sifat magnetik Di dalam bumi terdapat magnet imajiner yang besar yaitu kutub utara bumi terdapat kutub selatan magnet bumi sedangkan kutub selatan bumi terdapat kutub utara magnet bumi Kutub utara magnet bumi berada kurang lebih 1600 km disebelah selatan kutub utara bumi atau sekitar 15 derajat dari poros perputaran bumi Sudut deklinasi Sudut yang dibentuk antara arah utara selatan geografi dengan utara selatan kompas

Sudut inklinasi

Kemiringan antara jarum kompas terhadap garis mendatar disebut inklinasi Kutub selatan bumi berarti sudut inklinasi 90 derajat jika utara -90 derajat Dengan bagian bumi kisaran -90 sampai 90 derajat semakin dekat dengan khatulistiwa, sudut inklinasi dan tempat itu mendekati 0 derajat Sudut yang dibentuk medan magnetic(garis gaya magnetik) disembarang titik dengan horizontal permukaan bumi Medan magnetik Medan magnetik adalah ruang di sekitar sebuah magnet dimana magnet lain atau benda-benda lain dari bahan ferromagnetic akan mengalami gaya magnetic jika diletakkan dalam ruang tersebut

Garis-garis gaya magnetik adalah jejak-jejak medan magnetik Pertama kali oleh pierre de maricourt (1269, perancis) lalu oleh William gilbert (15441603) Pengmatan kedua oleh William Gilbert (1544-1603) seorang ilmuwan dan dokter pribadi ratu Elizabeth I pada tahun 1600 : Dapat menarik besi, menimbulkan gaya satu sama lain, kadang tolak menolak, kadang Tarik-menarik, dan bumi berlaku seperti magnet raksasa Gaya yang ditimbul pada magnet disebut gaya tidak sentuh Percobaan oersted Penemu : Hans Christian Oersted (1777-1851) Jamur kompas bergetar saat terjadi petir Jika kawat yang dialiri arus listrik menghasilkan medan magnet disekitarnnya, arah garus gaya magnet disekitar kawat berarus listrik adalah tegak lurus kawat menggunakan jarum kompas platina yang dialiri arus listrik Jarum kompas hanya menyimpang pada saat kawat dialiri arus listrik yang disebabkan adanya gaya magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik Besarnya medan magnet di suatu tempat di sekitar kawat berarus listrik dinyatan dengan kuat medan magnet Semakin besar kuat arus listrik yang mengalir pada kawat, makin besar pula sudut simpangan jarum kompas

Juga digunakan aturan sekrup Jika berbentuk solenoida, medan magnet merupakan besaran vector sehingga pengjumlahannya pun harus dilakukan secara vector Garis-garus gaya hanya keluar atau masuk diujung-ujung kumparan Elektromagnetik Suatu kumparan dimana rongga di antaranya disisipi bahan magnetic lunak, seperti besi Co : alat pengakut sampah besi, penghancur mobil, circuit breaker 1. Bel listrik

1. arus listrik mengalir pada electromagnet sehingga menghasilkan magnet yang kuat 2. magnet electromagnet menarik magnet pemukul 3. arus listrik terputus 4. lalu pemukul kembali lg karena terdapat pegas 5. dan berulang lagi ke tahap nomor 1 2. Relai Sebuah alat yang dengan energi listrik (arus listrik ) kecil dapat menghubungkan atau memutuskan listrik yang besar => bekerja pada rangkaian listrik berarus besar Ketika ada arus listrik lemah pada kumparan, inti besi lunak menarik lempeng, lempeng yang bergerak pada porosnya akan menghubungkan saklar, akibatnya terjadi rangkaian tertutup

3. Pesawat telepon Bagian terpenting terdapat pada bagian pengirim (pemancar) dan bagian penerima Prinsip telepon adalah mengubah gelombang suara yang merupakan gelombang mekanik menjadi getaran-getaran listrik dalam rangkaian listrik Tahap-tahap: A. Gelombang suara akan mengetarkan selaput aluminium

B. Serbuk-serbuk karbon menjadi tertekan pula sehingga hambatan serbuk menajdi kecil dan sinyal listrik dapat mengalir melalui rangkaian C. Sinyal pesawat pengirim diterima pesawat penerima D. Sinyal listrik diterima oleh electromagnet, selaput besi yang ada di dalam pesawat penerima akan tertarik atau terdorong E. Tertarik dan terdorongnya selaput besi akan membuatnya bergetar dan menghasilkan tekanan-tekana suara yang sama dengan tekanan suara yang dikirim oleh mikrofon Arus listrik yang dihasilkkaan untuk mengetarkan bahan piezoelektrik cukup kecil sehingga telepon genggam hemat listrik

Gaya Lorentz/ gaya magnetik Gaya yang dialami oleh seutas kawat (penghantar)berarus listrik yang berada dalam suatu daerah medan magnetic Pertama kali oleh Hendrik antoon Lorentz (1853-1928)

F : i.L.B Penerapan : pengeras suara, motor listrik, dan galvanometer 1. Motor listrik Arus listrik mengalir dari sikat karbon menuju komutator Selanjutnya, arus listrik menuju kumparan sehingga kumparan mengalammi gaya Lorentz Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan aturan tangan kanan Bagian kiri kumparan akan timbul pula gaya Lorentz yang arahnya berlawanan sehingga kumparan pun dapat berputar Makin besar arus listrikyang mengalir semakin cepat pula kumparan berputar

Motor listrik jenis ini selalu bergerak selama ada arus listrik yang melalui kumparan Makin banyak pulsa yang diberikan tiap detik maka semakin cepat putaran motor listrik disebut motor tahap (stepper motor) biasanya untuk mengatur posisi suatu alat dengan teliti contohnya head printer, motor penggerak harddisk komputer, motor pengerak head VCD/DVD, dan motor pada robot

2. Alat ukur Jarum penunjuk skala pada kumparan mengalir arus listrik, kumparan akan mencenderung berputar Karena adanya pengait pegas maka kumparan hanya berputar sampai sudut seinvang dengan tarikan pegas. Sudut sebesar itu kumparan akan berhenti bergerak dan jarum menunjuk ke suatu angka tertentu untuk menginformasikan nilai besaran listrik yang terukur Makin besar arus listrik yang mengalir pada kumparan, maka semakin besar gaya Lorentz yang dialami kumparan akibatnya makin besar pula posisi keseimbangan jarum dan nilai besaran yang dibaca Jika diukur adalah beda potensial listrik maka besaran harus diubah dahulu maka terdapat banyak hambatan Alat dengan tiga alat ukur disebut multimeter yang dapat pengukur arus, tegangan, dan hambatan

GEOGRAFI INTERPRETASI POLA DAN BENTUK MUKA BUMI o o o o

Konsep geografi yang mengkaji sebaran fenomena geo dalam ruang di permukaan bumi disebut konsep pola Permukaan bumi 510.075.630 km2 (71% perairan dan 29% permukaan bumi Interpretasi peta adalah cara memahami simbol-simbol yang ada pada peta dan hubungannya dengan simbol-simbol lainnya Simbol : Warna Kedalaman (semakin dalam, semakin tua warnanya) 1. biru sangat muda/keputihan : tepi/dangkal/neritic : 0-200 m 2. biru muda : 200-2.000 m : batial 3. biru tua : > 2.000 m : dalam/abisal : dataran, lubuk laut, drempel, dan palung Ketinggian (semakin tinggi, semakin tua warnanya) 1. hijau : 0-200 m = dataran rendah 2. hijau muda : 200-400 m = daerah yang landau dengan disertai bentuk-bentuk muka bumi bergelombang 3. kuning : 400-1.000 m = dataran tinggi dan perbukitan 4. cokelat muda : 1.000-1.500 m : pegunungan dengan disertai gunung-gunung yang rendah 5. cokelat tua : lebih dari 1500 m : gunung yang relative tinggi Kepadatan penduduk 1. hijau kebiruan =0-50 jiwa/km2 2. hijau muda : 51-100 3. hijau kekuningan : 101-150 4. warna kuning : 151-500 5. merah : 501-1.000 Alami Dataran 1. dataran rendah : < 200 m: hijau 2. bukit : 200-600 m 3. dataran tinggi : > 600m : kuning 4. pengunungan : kumpulan gunung-gunung : cokelat 5. gunung: kubah besar dan tinggi : warna hitam (pasif) dan warna merah (aktif) 6. plato 7.patahan ; perubahan posisi batuan akibat bekerjanya tenaga endogen yang menekan struktur batuan keras sehingga struktur batuan menjadi patah : vertikal

8. lipatan : adanya tekanan hotixontal yang berlawanan pada suatu lapisan

o o

o

Perairan 1. sungai : pola denritik : garis berkelok warna biru 2. danau : cekungan besar(basin) yang terisi air : area bewarna biru muda 3. laut : gradasi warna biru Buatan 1. jalan : berwarna merah 2. jalan kereta api ; garis putus-putus hitam putih 3. waduk : area berwarna biru keputihan 4. pelabuhan : kapal berwarna biru 5. Bandar udara: pesawat terbang berwarna merah Peta topografi adalah peta yang mengambarkan ketinggian di permukaan bumi contohnya: peta kontur yaitu garis-garis yang permukaan sama Syarat: 1. Garis kontur adalah garis yang menghubungkan wilayah dengan ketinggian yang sama 2. Tidak boleh perpotongan/persinggungan 3. Garis kontur yang paling dalam : wilayah yang paling tinggi 4. Garis kontur rapat : kemiringan lereng curam/terjal 5. Garis kontur renggang : kemiringan lereng landau 6. Ci: jarak antar kontur (ci pada peta topografi selalu sama ) 7. Ci : 1/2000 . penyebut skala Permukaan bumi yang digambar pada peta topografi Gunung = lebih sama dengan 600 m, dan berbentuk kerucut dan dome/cekungan/kubah (untuk jalannya magma) Bukit = kurang dari 600 m

o

o

Plato : co : monosobo, dieng, lebih dari 600 m namun memiliki puncak yang lebar yang digunakan untuk tempat penduduk Bentuk muka bumi di dasar laut

1. continental shelf/paparan benua : landai 0-200m 2. continental slope/ lereng benua : > 200 m, curam 3. dasar absysal : > 2.000 4. runggung laut/mid ocean/ridge/ MOR : lempeng tektonik saling kearah yang berbeda sehingga magna keluar dari dapurnya dan menjadinya gundukan 5. palung/trench ; celah yang sangat smepit dan dalam : karena lempeng tektonik menuju arah yang sama namun salah satunya lebih lemah maka turun ke bawa : co : p. mariana di samudera pasifik, p. Mindanao : L. Filipina, p. jawa : L. jawa 6. basin/depresi/cekungan : proses pelapukan/pengikisan 7. seamount/ gn. Laut : adanya yang aktif dan pasif 8. atol : pulau karang yang terbentuk cincin adanya di nusa tenggara dan Australia Pola dan bentuk objek geografi sesuai bentang alam Iklim :

Aktivitas manusia Pantai : menjadi nelayan dan tempat paristiwa, memakai pakaian yang tipis =, pola pemukiman memanjang Dataran tinggi : perkebunan, pariwisata, memakai pakaian yang tebal, pola permukiman menyebar

Dataran rendah : industry dan pertanian, pola permukiman : memusat Kehidupan flora 0-700 m : padi, jagung, tebu 700-1500 m : teh, kopi, cengkeh, holtikultura, cokelat 1500-2500 m : teh, kopi, kina, cemara, pinus > 2500 : lumut Pesebaran jenis tanah Gunung berapi => tanah vulkanik (subur) digunakan untuk pertanian dan perkebunan Karst => tanah meditern (tidak subur) digunakan untuk pohon jati Rawa =. Gambut (krg subur) digunakan untuk kelapa sawit dan jati Sungai => alluvial (subur) digunakan untuk lahan pertanian